de Sanejament de la ciutat
de Barcelona (PDISBA)
Memòria
Desembre de 2019ÍNDEX
1 ANTECEDENTS ... 1
2 JUSTIFICACIÓ ... 3
3 MARC NORMATIU ... 5
4 CANVI CLIMÀTIC ... 9
4.1 IMPLEMENTACIÓ DELS RESULTATS DE CANVI CLIMÀTIC AL PDISBA EN RELACIÓ ALS ESCENARIS HIDROLÒGICS EXTRAORDINARIS PER ANÀLISI D’INUNDACIONS ... 9
4.2 IMPLEMENTACIÓ DELS RESULTATS DE CANVI CLIMÀTIC AL PDISBA EN RELACIÓ ALS ESCENARIS HIDROLÒGICS ORDINARIS PER ANÀLISI DE DSS ... 12
5 METODOLOGIA DEL PLA DIRECTOR ... 14
6 CRITERIS ... 16
6.1 OBJECTIUS ... 16
6.2 ESCENARIS DE SIMULACIÓ ... 17
6.3 CRITERIS DE PRIORITZACIÓ D’ACTUACIÓ... 19
7 DIAGNOSI ... 20
7.1 CREACIÓ I CALIBRATGE DELS MODELS DE SIMULACIÓ ... 20
7.2 RESULTATS DELS MODELS ... 22
7.2.1 Aigües residuals ... 22
7.2.2 Escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions ... 23
7.2.3 Escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS ... 26
7.3 AVALUACIÓ DELS IMPACTES ... 26
7.3.1 Per fuites d’aigües residuals al medi ... 26
7.3.2 Per escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions ... 26
7.3.3 Per escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS ... 35
8 PROGNOSI ... 39
8.1 PROPOSTA D’ACTUACIONS ... 39
8.1.1 SUDS ... 39
8.1.2 Mesures estructurals anti-inundacions: ... 39
8.1.3 Actuacions anti-DSS ... 42
8.1.4 Nous embornals i millora dels existents: ... 43
8.1.5 Xarxa local previsible. ... 44
8.1.6 Rehabilitació del clavegueram: ... 45
8.2 RESULTATS DELS MODELS ... 46
8.2.1 Escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions ... 47
8.3 AVALUACIÓ DELS IMPACTES RESIDUALS ... 51
8.3.1 Per fuites d’aigües residuals al medi ... 51
8.3.2 Per escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions ... 51
8.3.3 Per escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS ... 60
8.4 ANÀLISI COST-BENEFICI ... 62
8.4.1 Per escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions ... 62
8.4.2 Per escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS ... 67
8.4.3 Anàlisi cost-benefici específic de la construcció de SUDS ... 69
9 PRIORITZACIÓ I PLA D’INVERSIONS ... 72
10 CONCLUSIONS... 76
11 REFERENCIAS ... 80
ÍNDEX DE FIGURES
Figura 1.- Factors de canvi climàtic per al període 2071-2100, diferents períodes de retorn i duracions fins a 60 minuts per a la ciutat de Barcelona (Facultat d'Estació de Física) ___________________________ 10 Figura 2.- Pluges de disseny de la ciutat de Barcelona sense canvi climàtic _______________________ 11 Figura 3.- Pluges de disseny de la ciutat de Barcelona segons l’escenari de canvi climàtic (Russo, 2019) 11 Figura 4.- Volum anual de precipitacions simulades i nombre anual d'episodis de pluja tant per al període històric com per al futur ______________________________________________________________ 13 Figura 5.- Sèrie pluviomètrica continua de any mig 2009 _____________________________________ 14 Figura 6.- Proposta d’agrupació de les actuacions anti-inundacions per la seva priorització mitjançant anàlisi de cost-benefici _______________________________________________________________ 19 Figura 7.- Exemple de resultats de validació per al model 1D (limnímetre CL205 al Paral·lel) _________ 21 Figura 8.- Exemple de resultats de validació per al model 2D (calats al Carrer Sant Pau) ____________ 21 Figura 9.- Resultats de calibratge i validació de concentracions d’E.Coli durant 3 episodis de DSU a diferents platges de Barcelona _________________________________________________________ 22 Figura 10.- Plànol de funcionalitat per temps sec. El color verd indica que els col·lectors van en làmina lliure i el gruix indica els col·lectors amb cabals majors ______________________________________ 23 Figura 11.- Exemple de Resultats del funcionament de la xarxa i superficial per T= 10 anys al punt crític de Diagonal – Francesc Macià __________________________________________________________ 24 Figura 12.- Metres de xarxa segons el seu estat de funcionament per les simulacions de diferents
ÍNDEX DE TAULES
Taula 1.- Factors de canvi climàtic per al període 2071-2100, diferents períodes de retorn i duracions fins
a 60 minuts per a la ciutat de Barcelona (Facultat d'Estació de Física) ... 10
Taula 2: Intensitat màxima i volum dels diferents episodis de pluja de T10 ... 12
Taula 3.- Volum i contaminació anual de DSS abocada al medi ... 26
Taula 4: Paràmetres per determinar els efectes de les profunditats d'inundació en la velocitat del trànsit (Evans, 2019) ... 28
Taula 5.- Dany anual esperat (DAE) per a propietats i vehicles segons els escenaris actual (Diagnosis 1 sense canvi climàtic) i futur (Diagnosis 2 amb canvi climàtic) ... 33
Taula 6.- Valors desagregats de danys directes per a propietats i vehicles i danys indirectes segons els escenaris actual (Diagnosis 1 sense canvi climàtic) i futur (Diagnosis 2 amb canvi climàtic)... 35
Taula 7.- Càlcul dels danys ambientals causats per les DSU d’un any mig ... 38
Taula 8.- Dipòsits anti-inundacions planificats en el PDISBA ... 40
Taula 9.- Dipòsits anti-DSS previstos ... 43
Taula 10.- Dèficit d’embornals per districte ... 44
Taula 11.- Resum de les longituds de xarxa local previstes per districte... 45
Taula 12.- Longitud de xarxa amb deficiències per tipus de material ... 46
Taula 13.- Comparativa de la millora del funcionament hidràulic entre la diagnosi i les prognosi per T=10 anys amb canvi climàtic (metres de xarxa) ... 49
Taula 14.-Contaminació anual de DSS per la diagnosi i els dos escenaris de prognosi ... 50
Taula 15.-Percentatges de reducció de la contaminació abocada en els dos escenaris de prognosi de DSS respecte la diagnosi ... 51
Taula 16.- Danys anual esperats (DAE) per inundacions pluvials prevista danys anuals per a propietats i vehicles segons els escenaris simulats en el PDISBA ... 58
Taula 17.- Resultats de danys indirectes per als diferents escenaris proposats ... 59
Taula 18.- Temps d’incompliment dels valors de contaminació bacteriològica de la Directiva d’Aigües de Bany pels dos escenaris de prognosi i el de diagnosi ... 60
Taula 19.- Danys ambientals segons els escenaris del PDISBA ... 61
Taula 20.- Estimacions de danys indirectes per DSS proposades segons els diferentes escenaris ... 62
Taula 21.- Beneficis de la construcció de SUDS ... 70
Taula 22.- Pressupost del PDISBA ... 72
Taula 23.- Pla d’inversions anual pels pròxims 20 anys previst en el PDISBA ... 73
1
ANTECEDENTS
La història del clavegueram de Barcelona va lligada estretament a la de la ciutat i la seva evolució, i als diferents plantejaments que a partir del segle XIX es van realitzar a Europa respecte a la Higiene Urbana. A la història de la ciutat es troben freqüentment referències a greus inundacions que periòdicament l’afectaven, i a les solucions que s’anaven adoptant, que bàsicament consistien en desviaments de les rieres i torrents, gairebé sempre cap a llevant, on el Bogatell primer, i Prim més tard es van convertir en els principals punts d’abocament de la ciutat.
Els Plans Directors antecedents a aquest són:
El Pla de Sanejament de 1891, realitzat per l’Enginyer de Camins En Pere Garcia Fària, en un moment en que la xarxa de clavegueram de Barcelona era de 31,4 km i la ciutat patia greus epidèmies per la insalubritat de diverses zones. En aquest Pla s’augmentava la longitud de la xarxa a 212 km, sent els objectius essencials l’erradicació de les epidèmies a Barcelona i la recuperació de les platges per a ús ciutadà.
El Pla de Sanejament de Barcelona i la seva zona d’influència de 1952, inclòs en el Pla d’Ordenació de Barcelona i la seva zona d’influència, i el subseqüent Pla General de Sanejament i Clavegueram de Barcelona de 1954 que era la restricció de l’anterior, aprofundint en l’aspecte d’inversions i finançament.
El Pla de Sanejament de 1969 en el que es recopilaven tots els treballs realitzats pel Servei de Clavegueram de l’Ajuntament de Barcelona en aquella època, i que va suposar la primera aplicació d’una metodologia rigorosa de càlcul. Per la seva redacció va ser necessari l’aixecament exhaustiu del plànol de la xarxa i l’anàlisi detallada del seu funcionament, conca per conca, en aplicació del mètode racional. El període de retorn de càlcul va ser de 10 anys; d’una publicació del servei meteorològic de Vidal- Potau es van deduir unes corbes IDF que van ser d’àmplia aplicació posterior a l’àrea metropolitana de Barcelona. Quant al càlcul hidràulic de conductes es va utilitzar la fórmula de Bazin. Es descriuen en el Pla 7 conques principals, sent la més important la del Bogatell, amb un cabal de 150 m3/s en el seu punt d’abocament. A més de proposar una solució al problema de les aigües pluvials, determina les bases per a l’establiment d’instal·lacions de depuració d’aigües residuals.
El Pla Especial de Clavegueram del 1988 (PECB’88) que amb una metodologia puntera (utilització d’un model de simulació matemàtica, deducció de noves corbes IDF i d’una pluja sintètica de càlcul amb distribució espacial, i un estudi científic de sinistralitat per inundació) va permetre estudiar les millors solucions a les nombroses inundacions que al 1988 patia Barcelona, degut especialment a la seva ràpida urbanització i conseqüent impermeabilització. El PECB’88 va assegurar un marc planificador adient per al desenvolupament infraestructural més gran experimentat per Barcelona a la seva història. Les actuacions plantejades suposaven una protecció front a pluges de 10 anys de període de retorn, destacant entre elles 4 dipòsits de retenció, un interceptor per la Ronda de Dalt per a 203 m3/s, i diversos grans col·lectors al front litoral de llevant, a l’entorn del que havia de ser la Vila Olímpica.
El Pla Especial de Clavegueram de Barcelona redactat al 1997 (PECLAB’97), va ser el 5è Pla Especial de Clavegueram de Barcelona, realitzat sota les premisses de la Gestió Avançada del Drenatge Urbà (GADU), és a dir, tenint en compte aspectes com la regulació hidràulica, les tècniques compensatòries d’infiltració-retenció, l’explotació avançada de la xarxa de clavegueram i les tècniques de control en temps real entre d’altres. Aquest Pla, aprovat definitivament per la Comissió d’Urbanisme de Barcelona l’any 1998, pretenia configurar el clavegueram de la Barcelona del futur, de manera que s’evitessin totalment problemes d’inundacions a Barcelona i es reduís l’important impacte mediambiental negatiu que produeix actualment el clavegueram als medis receptors en temps de tempesta. El PECLAB’97 abordava de fet no tan sols l’estudi del terme municipal de Barcelona, sinó també del seu àmbit hidrològic, ja que existeixen diverses conques que tot i que travessen en el seu tram final la ciutat de Barcelona, recullen també aigües de L’Hospitalet, Esplugues i Sant Adrià.
2
JUSTIFICACIÓ
Com s’observa a l’apartat anterior, l’últim Pla Director de Barcelona data de l’any 2006, per tant han passat 13 anys en els quals hi ha hagut molts canvis que justifiquen la necessitat de disposar d’un nou Pla Director actualitzat.
Els principals canvis són:
Canvis en el marc normatiu
En els darrers anys, la sensibilitat social per la millora i conservació del medi ambient s’ha traduït en una actualització de la legislació vigent que promou la seva defensa. Aquesta nova legislació té uns objectius comuns que es poden resumir en:
o Evitar l’empitjorament de la qualitat dels medis receptors i promoure la seva recuperació.
o Impulsar una visió i gestió integrada del cicle hídric de l’aigua, implicant a tots els organismes que hi intervenen (públics i privats) i incrementant la seva participació en la presa de decisions.
o Assolir una major transparència en la gestió, informant en tot moment al públic sobre la qualitat dels medis receptors i en especial de la qualitat de les aigües de bany per la seva incidència en la salut de la població.
La normativa que incideix en aquesta temàtica pertany a tres àmbits: el comunitari europeu, l’estatal espanyol de transposició i l’autonòmic català de desplegament i, si s’escau, de protecció addicional. A l’apartat 3 es fa un breu resum de tota la normativa, però cal destacar sobretot:
o Real Decreto 1290/2012. Gran part de les modificacions introduïdes en el Reglament del Domini Públic Hidràulic (RDPH) per aquest decret se centren a caracteritzar millor i controlar les descàrregues dels sistemes de sanejament mitjançant un primer marc d'actuació que permet limitar la contaminació produïda per les DSS en temps de pluja.
o Orden AAA/2056/2014 de 27 d’octubre, per la que s’aproven els models oficials de sol·licitud d’autorització i de declaració d’abocament, d’aplicació a conques intercomunitàries i que reforça dos conceptes importants: que tota aigua d’escorriment susceptible de contaminar les aigües continentals ha de comptar amb autorització administrativa i la considera a tots els efectes com un abocament d’aigües residuals; i recull la modificació del RDPH del RD1290/2012 orientada a limitar la contaminació produïda pels DSS en episodi de pluja.
gestión de los desbordamientos de sistemas de saneamiento y la escorrentía pluvial contaminada”. Actualment en fase d’esborrany i revisió per part del Ministeri han de donar compliment al que disposa el RD1290/2012 fixant els objectius i criteris per definir les actuacions necessàries per dimensionar les actuacions anti-DSS.
Incidència del canvi climàtic en el drenatge de la ciutat.
L’any 2006 durant la redacció del PICBA ja es tenia constatació científica del canvi climàtic i ja es parlava d’un descens de la pluviometria mitja acumulada i un cert augment de les pluges torrencials, però es deia que era impossible d’avaluar per manca de dades i estudis i per tant no es va tenir en compte a l’hora de definir unes noves pluges de disseny. Ara, 13 anys més tard, tal com es constata en el Pla Clima 2018-2030, ja hi ha prou dades i estudis per poder considerar amb rigor l’efecte del canvi climàtic en l’augment de la torrencialitat de les pluges i veure el seu impacte en l’augment de la freqüència dels desbordaments de la xarxa de clavegueram i per tant estudiar les actuacions necessàries per mitigar i adaptar-se a aquest canvi climàtic.
A l’apartat 4 es descriu amb més detall com s’ha considerat el canvi climàtic en el PDISBA.
Necessitat d’un pla d’inversions actualitzat per assolir els objectius definits en el Pla sobre la base de reducció dels impactes socials i econòmics relatius a les inundacions i els DSS a la ciutat de Barcelona.
El PICBA 2006 ha quedat desfasat per diversos motius entre els quals cal destacar:
o Canvis urbanístics a la ciutat que s’han produït en aquests darrers anys. Els més importants serien la transformació urbanística del 22@, la remodelació de la plaça de les Glòries, el Pla Sagrera – Sant Andreu, la remodelació del barri Marina – Zona Franca, la reconversió del complex de Can Batlló, i la construcció o perllongament de les línies de metro.
o Construcció de part de les obres planificades. Les més importants serien el Dipòsit d’Urgell (14.800 m3), el Dipòsit del Carmel–Clota (72.800 m3), la fase 1 del col·lector de Vila i Vilà i el col·lector Interceptor Estadella.
Tot això justifica la necessitat de disposar d’un pla d’inversions actualitzat que permeti assolir els reptes definits en aquest Pla i que permeti disposar d’un full de ruta clar sobre el futur del drenatge a la ciutat.
3
MARC NORMATIU
A l’apartat anterior s’explicava que els canvis en el marc normatiu eren un dels motius principals que justifiquen la redacció d’aquest Pla.
En aquest apartat es fa un breu resum de la legislació europea, espanyola i catalana que afecta el drenatge i al seu impacte en els medis receptors, mentre que en el Document 2 de Diagnosis, es proporciona informació més detallada en una sèrie de subapartats específics dins del capítol de Marc Normatiu.
Legislació comunitària
Diverses directives comunitàries fan referència de forma directa o indirecta a la gestió de les descàrregues dels sistemes de sanejament (DSS). Les principals són:
Directiva 91/271/CEE del Consell, del 21 de maig del 1991, sobre el tractament de les aigües residuals urbanes, on es deixa als estats membres la iniciativa en la limitació de la contaminació de les aigües residuals urbanes en temps de pluja.
Directiva 2000/60/CE del Parlament Europeu i del Consell, de 23 d’octubre de 2000, per la qual s’estableix un marc comunitari d’actuació en l’àmbit de la política d’aigües; també coneguda com a Directiva Marc de l’Aigua i que té com a objectius principals protegir o recuperar el bon estat ecològic de les masses d’aigua i desenvolupar una política comunitària integrada d’aigües.
Directiva 2006/7/CE del Parlament Europeu i del Consell, de 15 de febrer de 2006, relativa a la gestió de la qualitat de les aigües de bany que continua la línia de la Directiva Marc de l’Aigua i persegueix una gestió integrada de la qualitat de les aigües, incloent-hi una racionalització dels paràmetres i dels controls per caracteritzar l’aigua informar el públic i preveure les mesures de gestió necessàries per a reduir els riscos per la salut dels banyistes. En concret, els episodis de DSS entrarien dins la definició de la Directiva de “contaminació de curta durada” i en aquests casos s’exigeix adoptar mesures per evitar l’exposició de banyistes a la contaminació (sistemes de vigilància i alerta ràpida) i mesures per prevenir i reduir / eliminar les causes de la contaminació.
Legislació estatal
Les principals normatives estatals sobre la gestió de les DSS són:
Real Decreto Ley 509/1996 de 15 de març, pel que s’estableixen les normes aplicables al tractament de les aigües residuals urbanes.
Real Decreto 60/2011 de 21 de gener, sobre les normes de qualitat ambiental en l’àmbit de la política d’aigües.
Norma UNE-EN752-4: Sistemas de desagües y de alcantarillado exteriores en edificios. Parte 4: Cálculo hidráulico y consideraciones medioambientales. (1998).
Instrucción para el proyecto de conducciones de vertidos desde tierra al mar. Tot i que el seu objectiu final és regular els abocaments a mar a través dels emissaris submarins, fixa també uns criteris a complir per tots els sobreeixidors de sistemes unitaris situats aigües amunt dels emissaris.
Ordre MAM/1873/2004, per la que s’aproven els models oficials per la declaració d’abocament i es desenvolupen determinats aspectes relatius a l’autorització d’abocament i liquidació del cànon de control d’abocaments..
Código Técnico de la Edificación, aprovat pel Reial Decret 314/2006, de 17 de març, on s’insta a separar les aigües dins dels edificis.
Transposició de la DMA en el Text Refós de la Llei d’Aigües i les posteriors publicacions.
Real Decreto 1341/2007 de 11 de octubre sobre la gestión de la calidad de las aguas de baño. Aquest Real Decret és la transposició de la Directiva Europea d’Aigües de Bany al dret estatal.
Plan Nacional de Calidad de las Aguas: Saneamiento y depuración 2007-2015. Es fa una primera previsió d’actuacions anti-DSS en les CCAA que així ho plantegen (entre elles, Catalunya).
Orden AAA/2056/2014 de 27 d’octubre, “por la que se aprueban los modelos oficiales de solicitud de autorización y de declaración de vertido” d’aplicació a conques intercomunitàries i que reforça dos conceptes importants: que tota aigua d’escorriment susceptible de contaminar les aigües continentals ha de comptar amb autorització administrativa i la considera a tots els efectes com un abocament d’aigües residuals; i recull la modificació del RDPH del RD1290/2012 orientada a limitar la contaminació produïda pels DSS en episodi de pluja citant literalment “habida cuenta de que en la práctica no es posible construir los sistemas colectores y las instalaciones de tratamiento suficientes que permitan someter a tratamiento la totalidad de las aguas residuales en circunstancias tales como lluvias torrenciales inusuales”. D’aquesta ordre és especialment interessant el “Formulario 5’” orientat a obtenir informació relacionada amb els desbordaments dels sistemes de sanejament en episodis de pluja (descripció de la xarxa de sanejament, així com les mesures, actuacions i instal·lacions previstes per limitar la contaminació per desbordaments dels sistemes de sanejament en episodis de pluja).
Norma UNE-EN752:2018 “Sistemas de desagües y de alcantarillado exteriores en edificios”. Es tracta de la última versió de la normativa europea EN-752 que s’ha transposat a escala nacional en la UNE-EN 752:2018. No ha esdevingut un reglament obligatori, segons el marc legal actual, per tant es de compliment voluntari En la part 4, “Cálculo hidráulico y consideraciones medioambientales”, la norma planteja el sanejament com un sistema integral, incloent-hi els col·lectors, els sistemes de tractament, el control d’abocaments i el medi receptor. Es destaca l’apartat dedicat als sobreeixidors on s’apunten els factors a considerar en el seu disseny i els mètodes més utilitzats per fer-ho, però no fixa un criteri clar a seguir. En relació al tema de les inundacions, la norma:
o Estableix amb claredat els períodes de retorn de referència.
o Fa una distinció en funció de la vulnerabilitat.
o Distingeix entre període de retorn de la tempesta de disseny i període de retorn de la inundació.
Actualment està en procés de redacció les “Normas Técnicas en las que se especifican y desarrollan los procedimientos de diseño de las medidas, obras e instalaciones para la gestión de los desbordamientos de sistemas de saneamiento y la escorrentía pluvial contaminada” que han de donar compliment al que disposa el RD1290/2012 en el seu article 259 ter.
Legislació catalana
La legislació catalana que cal destacar en referència a la gestió de les DSS és:
Estatut d’Autonomia de Catalunya, aprovat per la Llei Orgànica 6/2006, de 19 de juliol. L’Article 117 regula les competències de la Generalitat en matèria d’aigües i d’obres hidràuliques que és essencialment d’ordenació i planificació, sent competència exclusivament seva l’organització de l’administració hidràulica de Catalunya.
Text refós de la legislació en matèria d’aigües de Catalunya, aprovat pel Decret Legislatiu 3/2003, de 4 de novembre (TRLAC). En l’apartat b) de l’article 5 es defineix que és dels ens locals la competència del clavegueram i del tractament de les aigües residuals. Per extensió, la gestió de les DSS quedaria compresa dins d’aquestes.
Reglament dels Serveis Públics de Sanejament, aprovat pel Decret 130/2003, de 23 de maig on es determina la cessió o transmissió a les ELA de la propietat de les instal·lacions de sanejament, i es fixa les normes bàsiques de gestió i els límits d’abocaments. Inclou les definicions de sanejament en alta i en baixa però no fa referència a la gestió de les DSS.
Pla de Sanejament de Catalunya, 1995, on es defineixen els programes a desenvolupar per assolir els objectius de qualitat de les masses d’aigua.
Programa de sanejament d’aigües residuals urbanes, PSARU 2005, que té com a objecte la definició de totes les actuacions destinades a la reducció de la contaminació originada per l’ús domèstic de l’aigua, que permetin l’assoliment dels objectius de qualitat de l’aigua. S’emmarca entre la Directiva 91/271/CEE i la Directiva 2000/60/CE. Aquest document planteja la necessitat de desenvolupar un Programa anti-DSU.
Documents que desenvolupen la Directiva Marc de l’Aigua a Catalunya. Entre aquests són de destacar:
o Document IMPRESS 2006 (Implantació de la Directiva marc de l’aigua a Catalunya. Anàlisi de pressions i impactes).
o El Pla de gestió del districte de conca fluvial de Catalunya (PGDCFC).
4
CANVI CLIMÀTIC
En aquest Pla Director es presenten els resultats de diverses projeccions i prediccions climàtiques per diferents variables i aquests confirmen les mateixes tendències ja definides en el Pla Clima 2018-2030 publicat per l’Ajuntament de Barcelona.
4.1 Implementació dels resultats de canvi climàtic al PDISBA en relació
als escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions
Figura 1.- Factors de canvi climàtic per al període 2071-2100, diferents períodes de retorn i duracions fins a 60 minuts per a la ciutat de Barcelona (Facultat d'Estació de Física)
Taula 1.- Factors de canvi climàtic per al període 2071-2100, diferents períodes de retorn i duracions fins a 60 minuts per a la ciutat de Barcelona (Facultat d'Estació de Física)
Període de retorn
Duració
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
2y 1.15 1.18 1.17 1.14 1.13 1.11 1.10 1.09 1.09 1.10 1.10 1.11
5y 1.13 1.17 1.16 1.15 1.12 1.09 1.10 1.10 1.12 1.11 1.11 1.10
10y 1.11 1.19 1.19 1.17 1.14 1.10 1.11 1.11 1.12 1.11 1.11 1.12
25y 1.09 1.18 1.21 1.19 1.16 1.12 1.12 1.11 1.13 1.11 1.11 1.13
100y 1.07 1.18 1.24 1.21 1.17 1.13 1.14 1.12 1.13 1.12 1.12 1.14 500y 1.07 1.17 1.26 1.22 1.18 1.14 1.15 1.13 1.14 1.13 1.13 1.15
Aplicant aquests factors de canvi climàtic a les pluges de diferent període de retorn que es simulen en el PDISBA (1, 10, 50, 100 i 500 anys) s’obtenen les pluges de disseny amb canvi climàtic (Figura 3).
0.9 1.0 1.0 1.1 1.1 1.2 1.2 1.3 1.3 1.4 1.4
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Coeficients de canvi climàtic 2071-2100
Figura 2.- Pluges de disseny de la ciutat de Barcelona sense canvi climàtic
Figura 3.- Pluges de disseny de la ciutat de Barcelona segons l’escenari de canvi climàtic (Russo, 2019)
La següent taula compara les intensitats màximes i el volum de diferents pluges de disseny de 10 anys de període de retorn utilitzades a Barcelona. La Plub2000 és la pluja
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00
T1 T10 T50 T100 T500
Int
ens
ita
t
(m
m
/h
)
Pluges de disseny sense canvi climàtic
0 50 100 150 200 250 300 350
T1 T10 T50 T100 T500
Int
ens
ita
t
(m
m
/h)
aplicada en l’últim Pla Director (PICBA 2006), la Plub2010 dissenyada en el Projecte CORFU l’any 2010 i les dues d’aquest Pla.
Taula 2: Intensitat màxima i volum dels diferents episodis de pluja de T10
T Plub2000 Plub2010 T10 sense CC T10 amb CC
Imax (mm/h) 183.22 169 177.17 196.66
V (mm) 53.04 52.91 83.71 88.35
4.2 Implementació dels resultats de canvi climàtic al PDISBA en relació
als escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS
Una anàlisi similar es presenta pels escenaris hidrològics ordinaris. Es produeixen sèries de dades de canvi climàtic de tots els models climàtics (10) i els dos escenaris RCPs 4.5 i 8.5 amb resolució de 5 minuts obtenint un total de 20 sèries temporals amb simulacions històriques (1976-2005) i futures (2071-2100). Per avaluar la incertesa dels diferents models i escenaris es calculen els percentils 5, 50 i 95 associats a la pluviometria total acumulada i del nombre de dies de pluja anuals per totes les 20 sèries històriques i futures.
D’aquests resultats es conclou que les futures sèries temporals són més incertes. A més, els volums de precipitacions anuals futurs i passats són similars, mentre que el nombre d'esdeveniments anuals disminueix lleugerament en el futur.
PERÍODE HISTÒRIC (1976-2005) PERÍODE FUTUR (2071-2100) V O L U M N O M B R E D ’E P IS O D IS
Figura 4.- Volum anual de precipitacions simulades i nombre anual d'episodis de pluja tant per al període històric com per al futur
Així, per l’anàlisi de les descàrregues del sistema de sanejament (DSS), es seleccionen les pluges de l’any 2009 en el que es van produir 60 episodis de DSS amb una pluviometria total de 520 mm. Aquesta sèrie s’utilitza tant per l’escenari actual com per l’escenari de canvi climàtic, ja que s’ha justificat que el canvi climàtic no augmentarà la pluviometria mitja. 0 200 400 600 800
1975 1985 1995 2005
A n n u al r ai n fal l [ m m ] 5th percentile 50th percentile 95th percentile 0 200 400 600 800 1000
2070 2080 2090 2100
A n n u al r ai n fa ll [m m ]
RCP 4.5 and RCP 8.5
0 20 40 60 80 100
1975 1985 1995 2005
A n n u al n u m b er o f eve n ts 5th percentile 50th percentile
95th percentile 0 20 40 60 80 100
2070 2080 2090 2100
A n n u al n u m b er o f eve n ts
Figura 5.- Sèrie pluviomètrica continua de any mig 2009
5
METODOLOGIA DEL PLA DIRECTOR
La metodologia seguida per la realització d’aquest Pla Director es pot resumir en aquestes fases:
Definició d’objectius o criteris
Es defineixen els objectius de protecció que cal assolir en el Pla per aigües residuals, per reducció de les inundacions, i per reducció dels abocaments DSS i del seu impacte als medis receptors.
A continuació es defineixen els escenaris de simulació, els quals es divideixen a l’igual que els objectius en escenaris de temps sec, escenaris per reducció de les inundacions i per reducció dels abocaments DSS. Cada un d’ells té, com a mínim, un escenari de diagnosi en que es defineix l’estat de funcionament actual de la xarxa i escenari de prognosi futur en que, mitjançant diferents actuacions, s’han d’assolir els objectius i els criteris marcats anteriorment.
Realització d’una diagnosi o anàlisi d’impactes
En aquesta fase cal, abans que res, crear el model de funcionament de la xarxa existent i calibrar-lo per tal d’assegurar que els resultats d’aquest model s’ajusten als valors reals mesurats. De forma anàloga també es crea un model marítim per estudiar l’impacte de les DSS a les zones de bany de la ciutat.
El següent pas consisteix a obtenir els diferents resultats dels models, aquests són el funcionament en temps sec, per l’estudi de les inundacions (que segons els escenaris de diagnosi definits són per les pluges de disseny de T1, 10, 50, 100 i 500 anys de període de retorn sense canvi climàtic i amb canvi climàtic) i per l’estudi dels DSS (en que es simula l’any de 2009).
0 20 40 60 80 100 120
m
m
/h
Per acabar, amb aquesta fase de diagnosi cal avaluar els impactes. Els impactes considerats en el Pla són:
o Impactes per fuites d’aigües residuals al medi
o Impactes per inundacions:
Intangibles directes per persones (risc per vianants i per vehicles)
Intangibles directes sobre el tràfic de vehicles
Tangibles directes sobre propietats i vehicles
Tangibles indirectes per interrupció de negoci
o Impactes per DSS:
Intangibles directes sobre la seguretat dels banyistes
Intangibles indirectes sobre la imatge de la ciutat
Tangibles directes sobre el medi ambient
Tangibles indirectes sobre les pèrdues de negoci
Realització de la prognosi que consisteix en 3 parts:
o Proposta d’actuacions: Es defineixen les actuacions necessàries per assolir els objectius del Pla. Aquestes es classifiquen en actuacions de SUDS (Sistemes Urbans de Drenatge Sostenible), mesures estructurals anti-inundacions, mesures estructurals anti-DSS i mesures de rehabilitació. Aquestes actuacions es modelitzen per comprovar que s’assoleixen els objectius marcats en el Pla.
o Avaluació de l’impacte residual d’aquestes actuacions. És a dir, malgrat que aquestes actuacions aconsegueixin assolir els objectius del PDISBA, continuen generant uns danys (impactes) que cal avaluar seguint la metodologia aplicada a la diagnosi.
o Priorització de les actuacions d’acord a l’anàlisi cost-benefici. Aquest anàlisi calcula el benefici net dels grups d’actuacions, a partir de restar els beneficis tangibles dels costos.
I finalment crear un programa d’inversions
6
CRITERIS
6.1 Objectius
El Document 2 de Diagnosis explica amb gran detall tots els reptes i els objectius ambientals, econòmics i de gestió de risc del Pla, així com els criteris utilitzats en les diferents fases del Pla (Diagnosis i Prognosis).
Els objectius a assolir pel Pla són viables després d’aplicar una sèrie de mesures correctores i determinar aquestes mesures forma part del que s’anomena “prognosi” del pla. Per a poder valorar correctament la necessitat de les mesures correctores s’han de definir els objectius de forma quantitativa, a través dels que anomenem “criteris”. També es defineixen “criteris” per determinar la situació actual, o de “diagnosis”, sense la implementació de mesures.
A continuació, es presenta un breu resum dels criteris utilitzats pels tres àmbits d’actuació que el PDISBA contempla. En particular, els objectius de protecció definits per al PDISBA són:
Per aigües residuals:
Donat que, lògicament, per temps sec no hi ha abocaments al medi (DSS), l’objectiu en aquest cas serà optimitzar les actuacions de rehabilitació per tal de minimitzar les infiltracions de les aigües residuals al freàtic.
Per reducció de les inundacions:
El PDISBA proposa una sèrie de mesures correctores per la gestió del risc d’inundació. Les propostes a realitzar com a mesures correctores en el PDISBA analitzaran, en primer lloc, les propostes no executades de plans directors anteriors. Les propostes addicionals es definiran amb els següents criteris:
o Que els col·lectors tinguin un funcionament en làmina lliure per un esdeveniment de pluja sintètic amb 10 anys de període de retorn tenint en compte els efectes de canvi climàtic sobre les intensitats màximes.
o Quan el cost ho justifiqui, s’imposarà el criteri menys restrictiu de que el carrer no s’inundi per un esdeveniment amb 10 anys de període de retorn tenint en compte els efectes de canvi climàtic sobre les intensitats màximes.
Per reducció dels abocaments DSS i del seu impacte als medis receptors:
A la circular de l’ACA del març de 2016 sobre els condicionants aplicables als elements de quantificació, els estudis tècnics i la valoració dels efectes dels sobreeiximents, introduïts pel RD 1290/2012, de 7 de setembre, pel qual es modifica el reglament del Domini Públic Hidràulic es defineixen els següents estàndards intermitents de qualitat ambiental (EIQA) amb l’objectiu de garantir el manteniment de l’estat ecològic de la massa d’aigua en temps de pluja:
Si existeix objectiu de vida piscícola: els EIQA definits a l’Urban Pollution Management (UPM).
Masses d’aigua superficials efímeres: orientativament i a efectes ambientals, reducció del nombre d’abocaments en 2/3 parts o un mínim del 60% de la càrrega abocada sense perjudici dels objectius de l’estat ecològic de les masses d’aigües avall.
Masses d’aigua costaneres: orientativament, i a efectes ambientals, limitació del temps on les platges no siguin aptes pel bany a l’1.5% de la durada de la temporada de bany.
En base als criteris definits per l’ACA s’ha definit els següents objectius de protecció per Barcelona:
Per les zones de bany, l’objectiu orientatiu a assolir és que el percentatge de temps d’incompliment de la Directiva d’Aigües de Bany 2006/7/CE no excedeixi el 1.5% de la durada de la temporada de bany.
Per al riu Besòs s’adopta l’objectiu de masses d’aigua superficials efímeres, és a dir reducció del nombre d’abocaments en 2/3 parts o un mínim del 60% de la càrrega abocada.
Per a la zona del port es considera el mateix criteri de disseny que el del riu Besòs tot i que la mateixa Directiva Marc defineix aquestes aigües com a “fortament modificades” de manera que es permet no ser tan exigents.
Com s’observa a la circular de l’ACA aquests valors són orientatius de manera que tampoc cal a buscar l’assoliment estricte d’aquests valors.
6.2 Escenaris de simulació
Els escenaris de simulació que es consideren en aquest pla depenen dels objectius que es volen assolir i es presenten de forma esquemàtica a continuació. L’explicació més detallada sobre la definició d’aquests escenaris es troba en el Document 2 de Diagnosis.
o Diagnosi residual
o Prognosi residual.- Actuacions ambientals de rehabilitació interior per preservar la qualitat de l’aigua de l’aqüífer
Per escenaris hidrològics extraordinaris (escenaris d’inundacions) es proposen dos escenaris de diagnosis considerant, en un cas (Diagnosi 1), la pluja actual com input hidrològic més important del model i en un segon cas (Diagnosi 2), la pluja que té en compte els efectes del canvi climàtic sobre les intensitats màximes així com s’ha estudiat dins del Document 2 de Pluges. Doncs els escenaris de diagnosis són:
o Diagnosi inundació 1 sense canvi climàtic (o sigui amb pluja de disseny actual).
o Diagnosi inundació 2 amb una actualització de la pluja de disseny amb coeficients de canvi climàtic(Monjo, et al., 2018).
Dins de la fase de prognosi, aquest pla considera un primer escenari amb actuacions bàsiques de gestió del risc d’inundació (Prognosi inundació 1) que contempla mesures de control en temps real de la xarxa de clavegueram de la ciutat i la implementació de tècniques de drenatge urbà sostenibles) i un escenari que, a més a més de les actuacions anteriors, contempla també mesures estructurals (Prognosi 3). Els dos escenaris de prognosi consideren la pluja de l’escenari amb els efectes potencials del canvi climàtic sobre les intensitats màximes durant episodis hidrològics extraordinaris. Doncs els escenaris de prognosi seran:
o Prognosi inundació 1.- Actuacions bàsiques de gestió del risc d’inundació.
o Prognosi inundació 2.- Actuacions bàsiques i estructurals per la gestió del risc d’inundació.
vents i temperatures per al mateix any. Els efectes del canvi climàtic sobre esdeveniments hidrològics ordinaris s’han estudiat en el Document 2 de Pluges fent servir escenaris de moltes sèries contínues de pluja generades amb diferents models climàtics (Monjo, et al., 2018). Els resultats, presentats amb més detall en el Document 3 de Diagnosis, no indiquen cap augment en el nombre d’aquests esdeveniments respecte a la situació actual així que la sèrie de pluja de l’any 2009 s’ha fet servir com any mig per tots els escenaris de Diagnosi i Prognosi. En definitiva, els escenaris del pla per DSS són:
o Diagnosi DSS.
o Prognosi DSS 1.- Actuacions bàsiques per millorar la qualitat ambiental de les masses d’aigua fluvials i litorals.
o Prognosi DSS 2.- Actuacions bàsiques i estructurals per millorar la qualitat ambiental de les masses d’aigua fluvials i litorals.
6.3
Criteris de priorització d’actuació
Els escenaris generals d’inundació y DSS que s’han esmentat en la secció anterior es comparen entre ells amb anàlisis de cost-benefici (CBA segons l’acrònim de la denominació anglesa de Cost Benefit Analysis) considerant danys tangibles directes e indirectes i amb anàlisis multi-criteri (MCA segons l’acrònim de la denominació anglesa de Multi Criteria Analysis) per tenir en compte també danys intangibles (i per tant no quantificables en termes econòmics) així com co-beneficis que no siguin estrictament monetaris.
D’altra banda, per als escenaris hidrològics extraordinaris, s’ha fet una agrupació d’actuacions per tal de poder prioritzar aquestes agrupacions en funció dels resultats de l’anàlisi cost-benefici relatiu a danys tangibles directes i indirectes.
7
DIAGNOSI
Com es deia a l’apartat 5 de metodologia, la fase de diagnosi consisteix en tres grans blocs:
Creació i calibratge dels models.
Obtenció dels resultats dels models pels diferents escenaris.
Avaluació dels impactes.
En els següents subapartats es presenta un resum de la feina i els resultats de diagnosi obtinguts. Per més detall, es recomana consultar el document 2 del PDISBA.
7.1 Creació i calibratge dels models de simulació
Es crea un model acoblat 1D-2D amb la xarxa completa de Barcelona, la xarxa primària dels altres municipis de l’àmbit del pla que hi aporten aigües i els interceptors intermunicipals que transporten les aigües cap a les EDARS per al seu tractament. El model creat té prop de 900.000 nodes, trams i subconques i més de 1.3 milions de cel·les triangulars que conformen la superfície 2D dels carrers per on discorre l’aigua superficial.
Per a la creació d’aquest model s’han realitzat les següents tasques:
Importació de la informació de la xarxa de clavegueram del GIS al software ICM de Innovyze.
Creació de les conques pluvials.
Modelització de l’escorriment.
Modelització de la propagació hidràulica en la xarxa de clavegueram.
Resolució d’errors, d’inestabilitats i calibratge inicial.
Creació de les conques de residuals i construcció del model de residuals.
Caracterització dels elements singulars del model.
Creació del model 2D de superfície.
Figura 7.- Exemple de resultats de validació per al model 1D (limnímetre CL205 al Paral·lel)
Posteriorment aquest model s’ha adaptat, eliminant la part 2D per reduir els temps de càlcul amb l’objectiu de poder simular de forma més eficient l’any de pluviometria mitja per obtenir els DSS i a aquestes DSS se li apliquen unes concentracions de contaminació mitja per tal d’avaluar la contaminació abocada als medis receptors.
D’altra banda, es crea un model marítim per estudiar l’impacte de les DSS a les zones de bany. El model original es va desenvolupar dins del projecte COWAMA (Coastal Water Management) que va proporcionar un model computacional que funciona a BCASA des de 2007 per a simulacions en temps real de la qualitat de les aigües de bany de les platges de Barcelona. El nou model marí utilitzat en el PDISBA inclou una nova malla 3D obtinguda a partir de noves dades de batimetria realitzades el 2016, un nou calibratge i una nova validació amb dades de concentracions d’E. Coli mesurades en el període 2014-2017.
Figura 9.- Resultats de calibratge i validació de concentracions d’E.Coli durant 3 episodis de DSU a diferents platges de Barcelona
7.2 Resultats dels models
7.2.1 Aigües residuals
Es configura el model per córrer 24 hores d’un dia típic i dels resultats obtinguts cal destacar:
o En temps sec no hi ha cap abocament als medis receptors.
o Al tractar-se d’una xarxa unitària en la que tant les aigües pluvials com les residuals van pels mateixos col·lectors, aquests tenen una capacitat molt superior a la dels cabals de residuals i, per tant, cap col·lector
1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
14 jun.2014 15 jun.2014 16 jun.2014 17 jun.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml] 1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
14 sep.2014 15 sep.2014 16 sep.2014 17 sep.2014 18 sep.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml] 1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
28 jul.2014 29 jul.2014 30 jul.2014 31 jul.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml]
San Sebastià. Simulated Sant Miquel. Simulated Barceloneta. Simulated San Sebastià. Measured San Miquel. Measured Barceloneta. Measured 1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
14 sep.2014 15 sep.2014 16 sep.2014 17 sep.2014 18 sep.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml]
CSO event: 28Jul2014 CSO event: 15Sep2014 CSO event: 15Jun2014
1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
28 jul.2014 29 jul.2014 30 jul.2014 31 jul.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml] Somorrostro. Simulated Nova Icària. Simulated Bogatell. Simulated Mar Bella. Simulated Somorrostro. Measured Nova Icària. Measured Bogatell. Measured Mar Bella. Measured
1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
28 jul.2014 29 jul.2014 30 jul.2014 31 jul.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml]
Nova Marbella. Simulated Llevant. Simulated Banys del Fòrum. Simulated Nova Marbella. Measured Llevant. Measured Banys del Fòrum. Measured
1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
14 sep.2014 15 sep.2014 16 sep.2014 17 sep.2014 18 sep.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml] 1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
14 jun.2014 15 jun.2014 16 jun.2014 17 jun.2014
E. Co li co n cen tr at io n [UF C/1 0 0 ml] 1E+00 1E+01 1E+02 1E+03 1E+04 1E+05 1E+06
14 jun.2014 15 jun.2014 16 jun.2014 17 jun.2014
funciona en càrrega, tal com es pot observar en els plànols de funcionalitat (6.1.3 i 6.1.4 i Figura 10).
o L’interceptor de costa funciona aproximadament a 1 terç de la seva capacitat.
o De forma anàloga, el funcionament de l’interceptor de Llobregat encara funciona millor amb un calat màxim inferior a un 20% respecte del sostre del col·lector.
Figura 10.- Plànol de funcionalitat per temps sec. El color verd indica que els col·lectors van en làmina lliure i el gruix indica els col·lectors amb cabals majors
7.2.2 Escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions
Els resultats dels escenaris hidrològics extraordinaris per l’anàlisi d’inundacions es poden consultar als plànols del 6.2 al 6.6 pels resultats de cabals, velocitats i funcionalitat als trams i drenatge superficial. D’aquests cal destacar:
S’identifiquen els punts crítics amb problemes d’inundacions històriques més importants a la ciutat i s’analitzen les seves causes. Aquests són:
o Diagonal – Plaça Francesc Macià
o Urgell / Casanova / Av. Roma
o Ronda Sant Pau – Av. Paral·lel
o Voltants del carrer Sant Pau
o Clot – Navas
o Via Augusta - Príncep d’Astúries - Rambla del Prat
o Voltants de la Rambla Prim
o Plaça Llucmajor
o Tajo – Cartellà
o Carrer Parcerisas
o Carrer Riera Blanca
o Voltants de la Seat (Zona Franca)
o Torrent Tapioles
S’analitza l’evolució de la funcionalitat dels km de xarxa en funció de la pluja del període de retorn simulada sense canvi climàtic (Figura 12) i amb canvi climàtic (Figura 13).
Figura 12.- Metres de xarxa segons el seu estat de funcionament per les simulacions de diferents períodes de retorn sense canvi climàtic
Figura 13.- Metres de xarxa segons el seu estat de funcionament per les simulacions de diferents períodes de retorn amb canvi climàtic
Diag T01 Diag T10 Diag T50 Diag T100 Diag T500 4-Sobre terreny 45981.61 445802.80 628083.05 708228.79 889558.13 3-0.5 m sota terreny 10003.62 63930.68 66397.91 67714.30 66163.59 2-Pressió 201259.83 618323.64 614316.46 604015.41 551313.99 1-Làmina lliure 1628413.28 757601.22 576860.93 505699.84 378622.63
0.00 200000.00 400000.00 600000.00 800000.00 1000000.00 1200000.00 1400000.00 1600000.00 1800000.00 2000000.00
Diagnosi sense canvi climàtic
1-Làmina lliure 2-Pressió 3-0.5 m sota terreny 4-Sobre terreny
Diag T01 Diag T10 Diag T50 Diag T100 Diag T500 4-Sobre terreny 56764.21 523364.89 730773.22 824029.03 1002790.29 3-0.5 m sota terreny 13058.94 65936.03 67512.66 66865.36 66269.96 2-Pressio 241311.79 623618.43 599783.27 579728.84 499243.44 1-Làmina lliure 1574523.39 672738.99 487589.18 415035.11 317354.65
0.00 200000.00 400000.00 600000.00 800000.00 1000000.00 1200000.00 1400000.00 1600000.00 1800000.00 2000000.00
Diagnosi amb canvi climàtic
7.2.3 Escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS
Els resultats dels escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS es poden consultar en els plànols 10.1 i 10.2. D’aquests es pot destacar:
Per cada punt de desbordament es calculen els volums d’aigua abocats al medi per l’any mig considerat.
Aplicant un model de contaminació es calcula també la contaminació associada a aquests abocaments.
Taula 3.- Volum i contaminació anual de DSS abocada al medi
Escenari Zona
d'abocament
V (m3/any) SS (kg/any) BOD5 (kg/any)
NH4+ (kg/any)
Diagnosi Port 8587651 2782399 1683180 77289
Platges 9015253 2920942 1766989 81137
Riu Besos 1347125 436469 264037 12124
TOTAL 18950029 6139809 3714206 170550
7.3 Avaluació dels impactes
7.3.1 Per fuites d’aigües residuals al medi
S’ha determinat una correlació entre l’edat de les canonades, el nombre d’incidències i la probabilitat que estigui fora de servei a partir de les dades de camp existents.
Aquest model sembla indicar que les canonades més antigues podrien tenir fins a un 20% de trams amb fuites la qual cosa sembla raonable, ja que les dades reals mesurades al freàtic indiquen que hi ha un 11 % de pèrdues.
El model prediu que les canonades aniran envellint i si ara el 10% dels trams tenen problemes, en un futur poden arribar al 20%.
7.3.2 Per escenaris hidrològics extraordinaris per anàlisi d’inundacions
7.3.2.1 Intangibles directes per persones (risc per vianants i per vehicles)
A partir dels resultats del model acoblat 1D – 2D s’obtenen els paràmetres del flux (calat, velocitat, temps de residència de la inundació) en les superfícies de la ciutat.
(basats en paràmetres de susceptibilitat i exposició) s’obtenen els plànols de risc per vianants i vehicles sense canvi climàtic i amb canvi climàtic (Figura 15).
Low Hazard
Medium hazard
High hazard
Figura 14.- Criteris de perillositat per vianants (esquerra) i vehicles (dreta) exposats a fenòmens de inundacions
Figura 15.- Mapes de perillositat, vulnerabilitat i risc per la pluja actual per vianants (esquerra) i vehicles (dreta)
de pluja entre el 10 i el 20% pel canvi climàtic poden arribar a suposar un augment del risc per vianants entre el 20 i el 60%.
Figura 16.- Variació de la zona de risc alt per vianants a Barcelona per efecte del canvi climàtic
7.3.2.2 Intangibles directes sobre el tràfic de vehicles.
Com a part de l’avaluació dels impactes de les inundacions sobre el tràfic de vehicles, es considera que si hi ha aigua a la carretera per sobre d’un nivell determinat però per sota d’un cert llindar, els vehicles encara poden circular per la carretera, però a velocitats reduïdes, i si el calat d’aigua està per sobre del valor llindar, els vehicles no serien capaç de circular pel tram de la carretera. Aquests llindars es defineixen a la Taula 4 i fent una anàlisi espacial amb els resultats del calat dels models pels diferents períodes de retorn s’obtenen els mapes per l’escenari actual i l’escenari de canvi climàtic.
Taula 4: Paràmetres per determinar els efectes de les profunditats d'inundació en la velocitat del trànsit (Evans, 2019)
Alçada d’inundació (cm) Velocitat màxima permesa (km/h)
0 – 10 Velocitat màxima permesa del carrer
10 – 30 20 (velocitat reduïda)
Major de 30 Tram de carrer tancat
10% 12% 14% 16%
0% 20% 40% 60%
T1 T10 T50 T100 T500
C
oef
ici
en
t de
ca
nv
i cl
im
àt
ic
(%
)
In
cr
em
en
t
zo
n
a
d
'a
lt
ri
sc
(%
)
Periodes de retorn
Ciutat Vella Eixample Sants-Montjuic
Les Corts Sarrià-St. Gervasi Gràcia
Horta-Guinardó Nou Barris St. Andreu
Figura 17.- Afeccions a la xarxa de carreteres (Període de retorn T10, Escenari actual). En vermell s’indiquen els carres tancats, en taronja els carrers amb velocitat reduïda i en verd els carrers sense afectacions
L’anàlisi dels resultats mostra que a mesura que augmenta el període de retorn, el nombre d’enllaços afectats augmenta en conseqüència La Figura 18 mostren els percentatges de Km de carrer que es classifiquen tancats o amb velocitat reduïda, i com aquest percentatge augmenta amb el període de retorn. Lògicament també aquests percentatges augmenten en l’escenari de canvi climàtic.
Figura 18.- Resum dels increments d’afeccions a la xarxa de carreteres en funció del període de retorn escenari diagnosi 1 (sense canvi climàtic)
BAS_T010 BAS_T050 BAS_T100 BAS_T500
Velocitat reduïda (%) 15% 21% 22% 26%
Trams tancats (%) 12% 18% 22% 30%
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
7.3.2.3 Tangibles directes sobre propietats i vehicles
En el PDISBA s’apliquen els mètodes d’estimació d’impactes tangibles directes sobre propietats i vehicles descrits de forma breu a la Figura 19 i Figura 20.
Figura 19.- Model d’avaluació de danys per a propietats: un mètode pas a pas (Evans, 2019)
L’avaluació dels danys directes per les propietats requereix tres tipus de dades diferents:
Mapes d’inundacions. Recopilen informació sobre variables hidràuliques, és a dir, les profunditats i velocitats de l’aigua als carrers.
Informació d’ús del sòl. Inclou el tipus, la morfologia i l’ús de les propietats a l’àmbit d’estudi.
Funcions de danys en relació amb el calat d’inundació i coeficients d’estanquitat. Donada la seva importància en la metodologia, aquestes funcions són específiques per la ciutat. Les corbes de danys relacionen els danys causats per cada tipus de propietat i les seves característiques amb el calat d’inundació. Els coeficients d’estanquitat relacionen el nivell d’inundació a l’interior de la propietat amb el nivell d’inundació al carrer que proporciona el model hidrodinàmic 1D/2D.
Aplicant una metodologia similar per als cotxes s’obtenen els danys tangibles a vehicles.
El detall de les dues metodologies es pot consultar al document de diagnosi.
Figura 21.- Validació del model de danys a propietats per a la inundació del 30 de juliol de 2011 a Barcelona (Evans, 2019)
Un cop validats els models de propietats i vehicles, aquests danys es poden incloure dins del càlcul de l’anomenat Expected Annual Damage (EAD), o sigui Dany Anual Esperat.
L’EAD es pot calcular integrant l’àrea sota la corba (Figura 22) després d’estimar la probabilitat del dany i el valor monetari del dany segons la següent equació (Meyer, Priest, & Kuhlice, 2011).
𝐸𝐴𝐷 = ∑𝐷[𝑖] 𝑥 ∆𝑃𝑖
𝑘
On:
𝐸𝐴𝐷 es el Dany Anual Esperat
𝐷[𝑖] =𝐷(𝑃𝑖−1)+𝐷(𝑃𝑖)
2 𝐷[𝑖] = mitjana anual de dos esdeveniments 𝐷(𝑃𝑖−1) y 𝐷(𝑃) ∆𝑃𝑖 = |𝑃𝑖− 𝑃𝑖−1| ∆𝑃𝑖 = Interval de probabilitat entre probabilitats d'excés de tots
dos esdeveniments
Figura 22.- Gràfica del dany anual esperat (Meyer, Haase, & Scheuer, 2009)
La Taula 5 resumeix els resultats obtinguts, juntament amb la variació de danys anuals esperats (DAE). Atès que es va estimar que les intensitats de pluja futures serien superiors a les actuals, el DAE del escenari futur (Diagnosis 2) d’inundació resulta també superior al de l’escenari present (Diagnosis 1) d’inundació i aquest increment és del 42%, molt superior als coeficients de canvi climàtic adoptats per les pluges de disseny. Això és normal si es considera que gran part de la xarxa de clavegueram de la ciutat de Barcelona s’ha dissenyat per a un període de retorn de 10 anys i que cada augment dels volums d’escorriment signifiquen un augment del risc en superfície degut a la impossibilitat de la xarxa de rebre cabals superiors als de disseny. Aquesta diferència suposa el cost (amb relació als danys directes tangibles) potencial de no actuar davant del canvi climàtic.
Taula 5.- Dany anual esperat (DAE) per a propietats i vehicles segons els escenaris actual (Diagnosis 1 sense canvi climàtic) i futur (Diagnosis 2 amb canvi climàtic)
Escenari Danys a propietats
Danys a vehicles Variació DAE
DAE DAE
0 Escenari actual sense canvi climàtic (Diagnosis 1)
31150112 € 3275292.05 € -
1 Escenari futur amb canvi climàtic (Diagnosis 1)
44494008 € 4482544.03 € +42%
7.3.2.4 Tangibles indirectes per interrupció de negoci
En el PDISBA, aquesta avaluació es centra en les pèrdues econòmiques derivades de les interrupcions d’activitats econòmiques relacionades específicament amb els negocis inundats, que s'han definit com a pèrdues indirectes principals.
Per al seu càlcul s’aplica el model economètric d'entrada i sortida (input-output) que segueix un enfocament en dos passos:
En primer lloc, es calculen els danys indirectes ex post a través del mètode input-output, utilitzant la base de dades de reclamacions d'assegurances dels esdeveniments de les inundacions anteriors com a indicador de danys directes (Barredo, Saurí, & Llasat, 2008).
En segon lloc, utilitzant els resultats anteriors, es fa una regressió economètrica per estimar la relació entre els danys indirectes i els danys directes i es proporcionen coeficients que són estimadors aplicables als futurs danys directes obtinguts per inundacions associades a esdeveniments sintètics per als períodes de retorn seleccionats (T2, T10, T100 i T500). Per concloure, el dany anual previst (EAD) es calcula també utilitzant els danys indirectes estimats amb aquesta metodologia (Figura 23).
Figura 23.- Procés de metodologia per a l'avaluació de danys indirectes (Evans, 2019)
Taula 6.- Valors desagregats de danys directes per a propietats i vehicles i danys indirectes segons els escenaris actual (Diagnosis 1 sense canvi climàtic) i futur (Diagnosis 2 amb canvi climàtic)
Diagnosis 1 inundació (Pluja actual sense canvi climàtic)
Període de retorn
1 10 50 100 500
Probabilitat 1 0.1 0.02 0.01 0.002
Danys directes a propietats (€)
0 47603985.89 111780445.52 172229876.34 310992413.77
Danys directes a vehicles (€)
0 51351732.84 11450375.35 15598374.641 25782673,42
Danys (€) 0 52739718.73 12323082.87 187828250.98 336775087.19
EAD: 34425403.72 €
Diagnosis 2 inundació (Pluja actual amb canvi climàtic)
Període de retorn
1 10 50 100 500
Probabilitat 1 0.1 0.02 0.01 0.002
Danys directes a propietats (€)
0 66653245.90 176209224.64 240090793.75 435921289.14
Danys directes a vehicles (€)
0 6997130.01 16165955.23 21151871.62 34028874.22
Danys (€) 0 73650375,92 192375179.87 261242665.37 469950163.37
EAD: 48976551.93 €
7.3.3 Per escenaris hidrològics ordinaris per anàlisi de DSS 7.3.3.1 Intangibles directes sobre la seguretat dels banyistes
anteriorment s’utilitza per simular contínuament les concentracions d’E. Coli a l’aigua de mar durant les estacions de bany. Els impactes es quantifiquen en termes de temps de durada de la mala qualitat a les aigües de bany durant una temporada de bany representativa.
Dels resultats de la simulació de la sèrie temporal del 2009 per la temporada de bany, s’obté que de mitjana per totes les platges de Barcelona, es va incomplir la Directiva d’Aigües de Bany un total de 3.22 dies, el que equival a un 2.82% de la duració de la temporada de bany.
Figura 24.- Percentatges de temps d’incompliment dels valors de contaminació bacteriològica marcats per la Directiva d’Aigües de Bany per temporada de bany
7.3.3.2 Intangibles indirectes sobre la imatge de la ciutat
El PDISBA ha tingut accés a unes enquestes que tenien per objectiu avaluar la percepció dels usuaris de les platges de la ciutat sobre la gestió de les DSS i la possible pèrdua de reputació de l’ajuntament causada per aquests esdeveniments (Evans, 2019).
Aquest model d’avaluació utilitza les dades primàries obtingudes a partir d’enquestes telefòniques recollides entre els usuaris de la platja de Barcelona i entrevistes presencials amb propietaris de negoci de l’àrea afectada per DSS.
Els resultats de les enquestes per avaluar els danys d’imatge a la ciutat proporcionen informació molt útil. Per exemple, de les enquestes es desprèn que els usuaris de les platges no s’informen gaire sobre el seu estat abans d’anar-hi, no coneixen les causes de les banderes vermelles, ni els riscs que comporten els DSS ni qui és responsable del tancament de les platges per posar uns exemples. Tot això indicaria que la informació
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
P
er
cent
at
ge
d
'in
co
mpl
ime
n
t
[%
per als usuaris és millorable. Els resultats també indiquen possibles pèrdues econòmiques dels negocis de la zona per canvis de comportament derivats d’una bandera vermella a la platja excepte per al sector de la restauració.
7.3.3.3 Tangibles directes sobre el medi ambient
El RD 849/1986, de l’11 d’abril, pel qual s’aprova el Reglament del Domini Públic Hidràulic (RDPH), que en el seu article 326 ter. “Valoració de danys al domini públic hidràulic produïts a la qualitat de l’aigua”, estableix la metodologia a aplicar per al càlcul de danys ambientals produïts per l’abocament d’aigües residuals al domini públic hidràulic.
Des de BCASA s’ha implementat aquesta metodologia pel que fa a abocaments a mar (DSU) en temps de pluja en l’àmbit de platges de Barcelona. No existeix reglamentació similar d’aplicació al Domini Públic Marítim Terrestre, però s’assumeix com a vàlida la definida per al RDPH, així que la fórmula aplicada és:
Valor danys (€)= CTEC x V x KPV
on:
Valor Unitat Descripció
CTEC* 0.12 €/m3 Cost de referència de tractament de l'abocament
V=Q*t Valor anual m3 Volum abocat
KPV Valor mig abocaments
- Coeficient adimensional relatiu a la perillositat de l'abocament. S’estableix 12.46
*CTEC al RD 849/1986 equival a α al Decret 459/2013 (País Basc)
A aquesta formulació, es pot afegir un coeficient multiplicador Ks relacionat amb la sensibilitat del medi:
Valor danys (€)= Ks x CTEC x V x KPV
Basant-se en aquesta formulació, per al cas de Barcelona, s’ha utilitzat el valor de Ks = 1 per al medi receptor (port i riu Besòs) i Ks = 1.8 per a les platges. El valor de Ks = 1.8 s’obté del Decret 459/2013 del País Basc d’aplicació al domini públic marítim terrestre classificats com a zones aptes per al bany. El valor de Ks = 1 s’obté de l’ordre MAM/85/2008 d’aplicació al domini públic hidràulic per medis receptors sense classificació.
Taula 7.- Càlcul dels danys ambientals causats per les DSU d’un any mig
Escenari DSU α
(€/m3)
V (m3) KPV KS Valor danys
(€/y)
Danys totals
(€/y)
Diagnosis Port 0.12 8587651 12.46 1 12840256 39117768
Platges 0.12 9015253 12.46 1.8 24263290
Riu Besos 0.12 1347125 12.46 1 2014222
7.3.3.4 Tangibles indirectes sobre les pèrdues de negoci
Els abocaments als medis receptors no només tenen impactes negatius sobre la salut i el medi ambient, sinó que també afecten les activitats econòmiques de la zona. És de suposar que hi ha pèrdues econòmiques associades al tancament de platges a conseqüència de l’alt nivell de contaminants. Això és especialment rellevant per a una ciutat en què el turisme i l’oci tenen un pes important en la seva economia, com és el cas de Barcelona amb el 25,9% del PIB local (Consell de Barcelona, 2018), amb les platges urbanes què beneficien la població i els turistes.
El model de pèrdues tangibles (Evans, 2019) utilitza els resultats obtinguts del model marí sobre les DSS a la zona costanera de bany de la ciutat. En particular, s’utilitza el nombre de dies d’alta contaminació bacteriològica a les aigües de les platges produïda per DSS. Les dades monetàries provenen de l’informe d’anàlisi econòmica sobre l’activitat econòmica litoral de Barcelona per al 2017. El desglossament de l’informe dels sectors i districtes econòmics ha permès desenvolupar el model amb un bon nivell de detall. Les dades econòmiques provenen d’estudis econòmics locals i s’emmarquen en el context de la taula Input-Output de Catalunya.
Només es van incloure els districtes que compten amb punts d’abocaments, així com només els sectors econòmics directament relacionats amb activitats turístiques i d’oci (per exemple, restaurants, petits comerços i activitats lúdiques i aquàtiques). L’estimació es basa en el valor afegit diari directe dels sectors econòmics potencialment afectats per la qualitat de l’aigua insuficient d’acord amb la Directiva d’Aigües de Bany (activitats d’oci, afeccions per als pescadors i esports nàutics), que es va estimar en 510,328 € / dia durant la temporada de bany, a partir del DAV rellevant la temporada de bany de 114 dies.
8
PROGNOSI
8.1
Proposta d’actuacions
A continuació es llisten i es descriuen les actuacions previstes en el PDISBA.
8.1.1 SUDS
El Pla Tècnic per l’Aprofitament de recursos Hídrics Alternatius de Barcelona, preveu l’aprofitament de les aigües pluvials mitjançant Sistemes Urbans de Drenatge Sostenible (SUDS). Aquests sistemes són molt beneficiosos pel sistema de clavegueram doncs per un costat redueixen el volum d’escorriment que arriba a la claveguera, i a més fa que arribi més laminat reduint les puntes de cabal. Els dos efectes combinats tenen beneficis tant per reduir inundacions com per reduir els abocaments en temps de pluja.
Figura 25.- Exemple de SUD planificada en el Pla Tècnic per l’Aprofitament de recursos Hídrics Alternatius de Barcelona per al carrer Riera Alta
Aquestes actuacions SUDS previstes en el PDISBA són:
Rases drenants descrites i tipificades en el Pla Tècnic de l’Aprofitament de Recursos Hídrics Alternatius de Barcelona en funció de l’ample i el pendent del carrer.
Basses de laminació de capçalera: Aquestes basses també estan definides en el PLARHAB si bé els seus volums han estat incrementats en el PDISBA amb l’objectiu de poder gestionar l’escorriment generat a les conques corresponents per la pluja de 10 anys de període de retorn.
Teulades verdes. La ubicació i descripció de les teulades verdes previstes a Barcelona s’ha obtingut del document Cobertes i Murs Verds a Barcelona (Rueda, 2010).
8.1.2 Mesures estructurals anti-inundacions:
Es defineixen aquestes actuacions estructurals perquè de manera combinada amb les actuacions SUDS, permeten assolir els objectius de protecció d’inundacions.
